染料敏化太阳能电池(DSSC)其成本低,易于制造,相对较高的光伏效率以及鲜艳的色彩和透明度的美学特征而被广泛研究以利用于太阳能。在DSSC中,敏化剂对光的采集起着至关重要的作用。基于卟啉衍生物的优异光电性能,本文通过设计锌卟啉分子Zn P1-Zn P4作为DSCC的敏化剂。利用卟啉分子吡啶基团N-原子与卟啉自身的金属锌配位提供有效的电子供应,侧链使用较长的烷氧基链改善分子的溶解性质,受体部分以不同的结构(炔基、氰基及噻吩基)来改善其光伏性能。通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)、核磁共振(1HNMR)、质谱(MS)等手段对卟啉Zn P1-Zn P4进行了表征,最后对组装的电池器件的性能进行了测试和密度泛函理论(DFT)研究。实验表明,紫外可见吸收光谱(UV-vis)发现带有炔基和氰基的Zn P4具有一个最宽广的吸收光谱,噻吩基团的引入使得Zn P2对于Zn P1显示了一定的红移,这说明了炔基、氰基和噻吩基可以改善分子的吸收光谱。最终,展示出的光电流转换效率为Zn P4>Zn P3>Zn P2>Zn P1,说明了炔基对光伏性能的影响大于噻吩基和氰基,其中噻吩基团的影响大于氰基。电化学阻抗表明,Zn P2电荷复合电阻(Rrec)大于Zn P1,Zn P4电荷复合电阻(Rrec)大于Zn P3;说明Zn P2和Zn P4对于电荷复合的抑制作用更有利;因此,Zn P2的开路电压(VOC)大于Zn P1,Zn P4的VOC大于Zn P3,电子寿命也呈现出相似的趋势。最后通过DFT证明了Zn P1-Zn P4的电子传导的可行性,趋势都是和实验相符合。该工作对DSCC的敏化剂的设计提供了方法和思路。